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Forschung für effizientere Halbleiter vorantreiben

TU Chemnitz beteiligt an Infineon-geführtem europäischen Forschungsprojekt „Power2Power“ für Hochleistungshalbleiter

Das europäische Kooperationsprojekt Power2Power ist gestartet. 43 Partner aus acht Ländern, darunter die Technische Universität Chemnitz, erforschen und entwickeln in den kommenden drei Jahren gemeinsam neuartige Halbleiter mit höherer Leistungsdichte und Energieeffizienz. Leistungshalbleiter werden in allen Stufen der Energieumwandlung benötigt: bei der Erzeugung, der Übertragung und der Nutzung. Effizientere Halbleiter tragen maßgeblich zur Verringerung von Kohlendioxidemissionen trotz eines weltweit steigenden Energiebedarfs bei. Hochschulen, Forschungsinstitute, kleine und mittelständische Unternehmen sowie internationale Konzerne beteiligen sich an dieser Kooperation. Koordinator des Vorhabens ist die Infineon Technologies Dresden GmbH & Co. KG.

TU Chemnitz forscht für mehr Zuverlässigkeit und Robustheit der Halbleiter

Die Partner von „Power2Power“ werden in mehreren Wertschöpfungsstufen an deutschen Standorten Pilotlinien für die Fertigung innovativer und zukunftsfähiger Leistungselektronik aufbauen. Durch starke Partnerschaften und Investitionen in Innovation sichert und schafft das Kooperationsprojekt hoch qualifizierte Arbeitsplätze. Damit unterstützt „Power2Power“ die Hightech-Strategie 2025 der Bundesregierung. Die TU Chemnitz ist beteiligt an den Arbeiten zur Verbesserung von Zuverlässigkeit und Robustheit der zukünftigen Leistungselektronik im Bereich der sogenannten Insulated Gate Bipolar Transistoren (IGBT). Das sind Transistoren, die über Spannung gesteuert werden und essentiell für die Leistungselektronik zur Motorsteuerung bei Windkraftanlagen und Elektro-Fahrzeugen sind. Die Arbeiten vieler europäischer Partnerinnen und Partner in dem Teilgebiet werden durch das Fraunhofer-Institut ENAS in Chemnitz koordiniert.

„Die Zusammenarbeit über Wertschöpfungsstufen hinweg ist eine Grundlage für den Erfolg der europäischen Mikroelektronikindustrie“, sagt Dr. Reinhard Ploss, Vorstandsvorsitzender der Infineon Technologies AG. „Diesen bewährten Ansatz verfolgen wir auch mit dem Kooperationsprojekt Power2Power. Gemeinsam mit unseren Partnern arbeiten wir an neuen Leistungshalbleitern und Systemarchitekturen mit höherer Energieeffizienz. Unser Ziel: Mehr Leistung aus weniger Energie.“

„Robustheit bedeutet, dass der Halbleiter auch Überlastfälle und unvorhergesehene Zustände wie einen Kurzschluss überstehen kann, ohne auszufallen. Zuverlässigkeit bedeutet zu gewährleisten, dass alle möglichen Fehlerfälle bekannt sind, ihr Auftreten berechenbar ist und man das System so auslegen kann, dass sie minimal werden. Hier müssen insbesondere auch Mechanismen der Materialermüdung experimentell erforscht werden, ihre Gesetze verstanden und entsprechende Regeln für die Auslegung bekannt sein. Sicherheit beim Fahren, sicheres Arbeiten von Anlagen der Stromversorgung, immer mehr in einer Gesellschaft mit hochwertiger Technik hängt von der Zuverlässigkeit der Leistungselektronik ab“, erklärt Projektpartner Prof. Dr. Josef Lutz, Inhaber der Professur Leistungselektronik an der TU Chemnitz.

Das Projektvolumen von Power2Power beläuft sich auf insgesamt rund 74 Millionen Euro. Zwei Drittel davon entfallen auf die deutschen Partner. Die Europäische Union fördert die Kooperation im Rahmen des ECSEL-Programms (Electronic Components and Systems for European Leadership). Aus Deutschland kommt finanzielle Unterstützung vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) sowie von den beiden Bundesländern Sachsen und Thüringen. Auch die anderen Partnerinnen und Partner aus weiteren sieben Ländern werden von ihren zuständigen nationalen Behörden gefördert.

Von den 43 europäischen Partnerinnen und Partnern sind drei aus Chemnitz und der Region: Neben der TU Chemnitz und ENAS ist auch die Firma EAAT beteiligt. Es ist ein wichtiger Erfolg für den Forschungsstandort Chemnitz und unterstreicht die internationale Bedeutung der Forschung vor Ort.

Matthias Fejes
12.06.2019

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